心滩守护工程影响航道水流特性的数值模拟*

心滩是位于河心的浅滩,一般位于放宽河道内,会随水位涨落及水沙条件变化而十分不稳定,往往给航道条件带来十分不利的影响。为了改善航道条件,需要通过航道整治工程来稳定心滩,如软体排护滩工程、鱼骨坝护滩工程等。运用基于非结构三角形网格的平面二维水流数学模型对不同类型的心滩守护工程进行了研究。研究表明,建立的数学模型能够较好地模拟心滩周边的水流特性,较好地揭示了心滩守护工程对航道水流的影响特点,这对长江中下游航道涉及心滩的浅滩河段航道治理中具有一定的指导意义。     

涪江潼南河段综合整治

涪江潼南河段防洪整治是一项以防洪为主体的综合性河岸整治工程,在平面二维数值模拟计算的基础上再进行河工模型试验,比较分析各防洪整治方案下潼南河段水流条件的变化,及其对上游防洪、河道、大桥、电站、航运、河势等的影响,提出合理可行的工程方案。     

涪江潼南河段综合整治

涪江潼南河段防洪整治是一项以防洪为主体的综合性河岸整治工程 ,在平面二维数值模拟计算的基础上再进行河工模型试验 ,比较分析各防洪整治方案下潼南河段水流条件的变化 ,及其对上游防洪、河道、大桥、电站、航运、河势等的影响 ,提出合理可行的工程方案     

含植被河道水流阻力系数试验研究

河道植被生态特征的多样性和水流运动的复杂性造成的水流阻力难以预估,生态型河道防洪能力计算存在困难。通过对含植被河道水流阻力系数试验及研究成果的回顾,梳理已有的研究方法、研究内容和相应结论,分析阻力系数的影响因素和计算取值,提出尚需进一步加强的技术途径和开展的研究方向:含植被河道模型试验的技术手段尚需改进,在强化植被层中紊流涡旋运动观测分析的基础上,加强对植被层水流阻力的机理研究;须针对植物随机生长和种群分布特点,加强对植被生态特征与水流阻力关系的研究,并进一步优化植被与河床共同作用下水流阻力的计算方法。     

河道水流冲刷对推移质运动形态影响试验研究

水流冲刷下的床面是推移质运动的场所,研究微观床面形态对推移质运动的影响,有利于探究床面上推移质运动的规律,对河道治理有较好的促进作用。经过系列水槽试验,选取具有代表性的视频,采用图像识别技术,对视频中运动的物体进行标记,分析推移质在床面运动的规律,探究水流冲刷对推移质运动形态的影响。结果表明：大颗粒在床面上的运动方向与水流方向形成一个小于30°的、路径较直的夹角;小颗粒在床面的运动受近底流速的影响,聚集体会对河床表面水流进行树枝型分流,导致小颗粒的运动方向时刻变化,与水流方向夹角范围在0°～90°,在2个聚集体之间加速较为明显;不同形态的聚集体的稳定性不同,且聚集体之间可相互转化。     

赣江井冈山航电枢纽船闸下游口门区及连接段通航水流条件试验研究

针对赣江井冈山航电枢纽下游引航道口门区及连接段横流强劲、回流范围广等问题,进行枢纽下游引航道口门区通航水流条件及优化研究。通过建立水工整体定床模型,对隔流墙布置形式进行优化,提出缩短隔流墙并增设透水段、同时透水段向河心侧外挑的优化方案较好地解决了口门区横向流速、回流较大等问题,下游引航道口门区及连接段通航水流条件得到显著改善,经船模试验验证能够满足船舶安全通航要求。     

多个大型采砂工程对长江下游局部河段水流条件的影响*

近年来,常在长江下游同一河段同时进行多个大型采砂工程。相对单个采砂工程,其对河道水流条件的影响更为复杂。采用平面二维水流数学模型研究了工程河段不同采砂方案下水位、流速及汊道分流比等的变化规律,并对多个采砂工程同时实施后的叠加效应进行探讨。结果表明：1）单一采砂工程对潮位和流速的影响主要局限于采砂区附近,多个采砂工程同时实施反而削减了单个工程导致的潮位及流速变幅。2）单个工程实施后,落潮分流比变化大于涨潮分流比变化,多个工程的实施对河段分流格局的叠加效应较小。3）此外,通州沙西水道采砂区工程由于位于支汊入口段,其对水流条件的影响最为明显。     

磨刀门出海航道线路比选

分别对磨刀门出海航道的"两个方向三个通道四条线路"的航道现状、河床演变特性和客观限制条件进行分析;对比各条线路不同方案的数学、物理模型试验研究结果;分析各条线路的航道远景发展空间和整治难度等。指出磨刀门3000t级出海航道"两个方向三个通道四条线路"各自的优、缺点和航道开发的优势。     

长江南京段河岸崩窝形成及处理措施

淘刷崩窝和液化崩窝都是通过强烈的水流条件和触发因素,作用于脆弱的边界条件上完成的。对河岸局部冲刷崩塌、洪水水位的突变、突加荷载等崩窝形成影响因素进行了分析。对崩窝处理的工程指标及工期安排以及处理施工流程与工艺进行了阐述。     

极端波浪溢流过程中海堤堤顶的下冲水流特征分析

针对堤前水位高于堤顶时极端波浪溢流造成的海堤堤顶下冲水流问题,基于波浪溢流大型水槽试验中测得的堤顶流速时间序列开展研究,并提出波浪溢流过程中不同角度下冲水流的发生概率和平均流速的经验公式。结果表明,下冲水流的流速通常大于同一位置的流速均值,下冲水流的发生概率随其角度增大而明显减小,下冲水流的平均流速随其角度的增大而略有减小,但当出水高度趋近于0时,不同角度下冲水流的平均流速均会显著增大。